(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送ローラ上で板材を水平方向に搬送しながら、当該板材の側面を塗装する板材の塗装装置において、
内面から外面に貫通する複数の塗料供給孔が形成された円筒状回転体と、当該複数の塗料供給孔を覆い、当該円筒状回転体の外面に嵌着された多孔質弾性材からなる塗布ロールと、前記円筒状回転体の上端部に連結され、当該円筒状回転体を垂直軸の周りに回転可能に受ける第１の回転体受け部と、前記円筒状回転体の下端部に連結され、当該円筒状回転体を垂直軸の周りに回転可能に受ける第２の回転体受け部と、前記第１及び第２の回転体受け部を連結する連結アームと、を備えた塗装ローラと、
前記第１の回転体受け部に連結され、前記円筒状回転体の内部に塗料を供給する塗料供給ホースと、
前記塗料供給ホースに塗料を圧送する塗料圧送ポンプと、
前記第２の回転体受け部に連結され、前記円筒状回転体の内部の塗料を還流する塗料還流ホースと、
前記塗布ロールを前記板材の側面に、一定の押し込み量が生じるように押し当てる押し当て装置と、
前記塗料供給ホースに流れる塗料の第１の流量と、前記塗料還流ホースに流れる塗料の第２の流量との差が一定になるように、前記塗料還流ホースに流れる塗料の第２の流量を調整する流量調整バルブと、を備え、
前記押し当て装置は、伸縮棒を備えたシリンダーによって構成され、該伸縮棒が前記連結アームに当接又は連結されたことを特徴とする塗装装置。
【請求項２】
前記板材の幅を検出する幅検出器を備え、前記押し当て装置は、当該幅検出器の検出結果に応じて、前記塗装ローラを移動させて前記塗布ロールを前記板材の側面に押し当てるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の塗装装置。
【請求項３】
前記板材が前記搬送ローラにより塗装工程エリアに搬入されたことを検知する搬入検知器と、前記板材が前記搬送ローラにより塗装工程エリアから搬出されたことを検知する搬出検知器と、前記搬入検知器により前記板材の搬入が検知された時に前記塗料圧送ポンプを稼働させ、前記搬出検知器により前記板材の搬出が検知された時に前記塗料圧送ポンプを停止させる制御装置と、を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗装装置。
【請求項４】
搬送ローラ上で板材を水平方向に搬送しながら、当該板材の側面を塗装する板材の塗装装置において、
内面から外面に貫通する複数の塗料供給孔が形成された円筒状回転体と、当該複数の塗料供給孔を覆い、当該円筒状回転体の外面に嵌着された多孔質弾性材からなる塗布ロールと、前記円筒状回転体の上端部に連結され、当該円筒状回転体を垂直軸の周りに回転可能に受ける第１の回転体受け部と、前記円筒状回転体の下端部に連結され、当該円筒状回転体を垂直軸の周りに回転可能に受ける第２の回転体受け部と、を備えた塗装ローラと、
前記第１の回転体受け部に連結され、前記円筒状回転体の内部に塗料を供給する塗料供給ホースと、
前記塗料供給ホースに塗料を圧送する塗料圧送ポンプと、
前記第２の回転体受け部に連結され、前記円筒状回転体の内部の塗料を還流する塗料還流ホースと、
前記塗布ロールを前記板材の側面に、一定の押し込み量が生じるように押し当てる押し当て装置と、
前記塗料供給ホースに流れる塗料の第１の流量と、前記塗料還流ホースに流れる塗料の第２の流量との差が一定になるように、前記塗料還流ホースに流れる塗料の第２の流量を調整する流量調整バルブと、を備え、
前記塗装ローラは、前記第１の回転体受け部の内面に、前記円筒状回転体の上端面が当接する第１の段差面を有し、前記第２の回転体受け部の内面に、前記円筒状回転体の下端面が当接する第２の段差面を有し、
前記第１の回転体受け部と前記円筒状回転体との第１の接触面と、前記第２の回転体受け部と前記円筒状回転体との第２の接触面にそれぞれ設けられ、前記円筒状回転体の回転摩擦を低減するボールベアリングと、
前記円筒状回転体の上端面と、前記第１の回転体受け部の前記第１の段差面との間に挿入されたリング状の第１のシール材と、
前記円筒状回転体の下端面と、前記第２の回転体受け部の前記第２の段差面との間に挿入されたリング状の第２のシール材と、を備えることを特徴とする塗装装置。
【請求項５】
前記第１の回転体受け部の外面から内面に貫通する第１の潤滑油注入孔と、当該第１の潤滑油注入孔に挿入された第１の潤滑油注入具と、前記第２の回転体受け部の外面から内面に貫通する第２の潤滑油注入孔と、当該第２の潤滑油注入孔に挿入された第２の潤滑油注入具と、を備えることを特徴とする請求項４に記載の塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板材の自動塗装処理に適した塗装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＡＬＣ（Autoclave light-weight concrete；軽量気泡コンクリート）等からなる板材は、外観の向上や防水性の向上を図るために塗装処理が施されていた。その塗装方法としては、板材を搬送ローラにより搬送しながら、塗布ロールを用いたロールコーターにより、搬送ローラ上の板材の上面を自動的に塗装していた。しかしながら、板材の側面の塗装については、自動化が難しく、手動式の塗装ローラを用いて塗装するのが一般的であった。ロールコーターを用いた塗装装置については、特許文献１、２に記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３４９２４８号公報
【特許文献２】特開２００９−０１１９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、手動式の塗装ローラでは、板材の側面に均一な厚さの塗装膜を形成することが困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の塗装装置は、搬送ローラ上で板材を水平方向に搬送しながら、当該板材の側面を塗装する板材の塗装装置において、
内面から外面に貫通する複数の塗料供給孔が形成された円筒状回転体と、当該複数の塗料供給孔を覆い、当該円筒状回転体の外面に嵌着された多孔質弾性材からなる塗布ロールと、前記円筒状回転体の上端部に連結され、当該円筒状回転体を垂直軸の周りに回転可能に受ける第１の回転体受け部と、前記円筒状回転体の下端部に連結され、当該円筒状回転体を垂直軸の周りに回転可能に受ける第２の回転体受け部と、前記第１及び第２の回転体受け部を連結する連結アームと、を備えた塗装ローラと、前記第１の回転体受け部に連結され、前記円筒状回転体の内部に塗料を供給する塗料供給ホースと、前記塗料供給ホースに塗料を圧送する塗料圧送ポンプと、前記第２の回転体受け部に連結され、前記円筒状回転体の内部の塗料を還流する塗料還流ホースと、前記塗布ロールを前記板材の側面に、一定の押し込み量が生じるように押し当てる押し当て装置と、前記塗料供給ホースに流れる塗料の第１の流量と、前記塗料還流ホースに流れる塗料の第２の流量との差が一定になるように、前記塗料還流ホースに流れる塗料の第２の流量を調整する流量調整バルブと、を備え、前記押し当て装置は、伸縮棒を備えたシリンダーによって構成され、該伸縮棒が前記連結アームに当接又は連結されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の塗装装置によれば、板材の側面に目標膜厚に対して高精度の膜厚を有する塗装膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態における塗装装置の概略の構成を示す正面図である。
【図２】本発明の実施形態における塗装装置の概略の構成を示す平面図である。
【図３】本発明の実施形態における塗装装置の詳細な構成を示す断面図である。
【図４】本発明の実施形態における塗装装置のボールベアリングを示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本発明の実施形態における塗装装置の概略の構成を示す正面図、図２はその平面図である。図３は、塗装ローラ１０の構成を示す断面図である。
【０００９】
図１に示すように、基台２上に複数の搬送ローラ３が並設される。例えばＡＬＣ等からなる板材１は、搬送ローラ３上に載置され、搬送ローラ３の回転に伴って矢印で示す水平方向に搬送される。板材１は、上面、裏面及び側面を有し、裏面が搬送ローラ３に接している。本実施形態の塗装装置は、搬送方向に沿った板材１の側面垂直面を塗装するものである。
【００１０】
塗装装置は、垂直軸を中心に回転可能な塗布ロール１３を備えた塗装ローラ１０と、塗料供給ホース２２ａ、塗料還流ホース２２ｂ、押し当て装置２３、流量調整バルブ２７、塗料圧送ポンプ３０、塗料貯留タンク３１、板材の幅Ｗを検出する幅検出器４０を含んで構成される。
【００１１】
塗装ローラ１０は、内面から外面に貫通する複数の塗料供給孔１２が形成された円筒状回転体１１と、複数の塗料供給孔１２を覆い、円筒状回転体１１の外面に嵌着された多孔質弾性材からなる塗布ロール１３を備える。
【００１２】
塗装ローラ１０は、さらに、円筒状回転体１１の上端部に連結され、円筒状回転体１１を垂直軸の周りに回転可能に受ける円筒状の第１の回転体受け部１４と、円筒状回転体１１の下端部に連結され、円筒状回転体１１を垂直軸の周りに回転可能に受ける円筒状の第２の回転体受け部２０と、第１及び第２の回転体受け部１４、２０を連結する連結アーム２１と、を備える。
【００１３】
塗料供給ホース２２ａは、第１の回転体受け部１４に連結され、円筒状回転体１１の内部に塗料を供給する。塗料圧送ポンプ３０は、塗料貯留タンク３１に貯留された液状の塗料を塗料供給ホース２２ａの中に圧送する。塗料還流ホース２２ｂは、第２の回転体受け部２０に連結され、円筒状回転体１１の内部の塗料を還流し、塗料貯留タンク３１に戻す。
【００１４】
これにより、塗料貯留タンク３１の塗料は、塗料供給ホース２２ａ、円筒状回転体１１及び塗料還流ホース２２ｂを循環して流れるようになっている。そして、円筒状回転体１１の中に供給された塗料の一部は、複数の塗料供給孔１２を通して、
塗布ロール１３の全体に浸透する。
【００１５】
押し当て装置２３は、連結アーム２１に当接して、塗料を含んだ塗布ロール１３を板材１の側面に押し当てる。押し当て装置２３は、伸縮棒２４を備えた油圧シリンダー又は空圧シリンダーによって構成することができ、この場合、伸縮棒２４が連結アーム２１に当接又は連結される。このように、塗装ローラ１０は、押し当て装置２３により板材１の側面に直角方向に駆動されるが、塗装ローラ１０そのものは、不図示のリンク手段により可動に支持されている。
【００１６】
塗料を含んだ塗布ロール１３は、板材１の搬送に伴って板材１の側面に接触しながら回転し、これにより板材１の側面が自動的に塗装される。この場合、押し当て装置２３は、多孔質弾性材からなる塗布ロール１３の弾性変形により、多孔質弾性材に一定の押し込み量が生じるように連結アーム２１に押し当て力を加える。
【００１７】
流量調整バルブ２７は、塗料供給ホース２２ａに流れる塗料の流量ｑ１と、塗料還流ホース２２ｂに流れる塗料の流量ｑ２との差Ｑ（ｑ１−ｑ２）が一定になるように、塗料還流ホース２２ｂに流れる塗料の流量ｑ２を調整するものである。この場合、塗料供給ホース２２ａ、塗料還流ホース２２ｂに、それぞれ流量センサが設けられており、流量調整バルブ２７は、これらの流量センサのセンサ検出結果に基づいて開閉し、流量調整を行う。
【００１８】
これにより、塗装ローラ１０が保持する塗料量を安定させ、塗布ロール１３に一定量の塗料を含ませることができる。流量調整バルブ２７は、塗料還流ホース２２ｂと第２の回転体受け部２０との連結部分の付近、すなわち塗料の排出口付近に設けられることが好ましい。
【００１９】
このように、押し当て装置２３により塗布ロール１３の押し込み量を一定とし、かつ流量調整バルブ２７による流量調整により、板材１の側面に目標膜厚に対して±１０％以内という膜厚を有する塗装膜を形成することができる。さらに、塗布ロール１３からの塗料のたれ、汚れを防止できる。
【００２０】
幅検出器４０は、板材１の搬送方向に直角方向の幅Ｗを検出する。押し当て装置２３は、幅検出器４０の検出結果に応じて、押し当て位置を位置決めすると共に、多孔質弾性材に一定の押し込み量が生じるように塗布ロール１３を板材１の側面に押し当てるようになっている。
【００２１】
幅検出器４０は、図１及び図２に示すように、搬送ローラ３の上方に設けられ、板材１の搬送方向に対して直角方向に直線状に延びたフレーム４０Ａと、フレーム４０Ａの下面に一定間隔で取り付けられた複数の光電センサ素子２０Ｂを含んで構成される。複数の光電センサ素子４０Ｂは、それぞれ発光素子と受光素子とを備え、発光素子から射出された光は、板材１の上面に当たると反射される。その反射光は受光素子により検出される。
【００２２】
一方、光電センサ素子４０Ｂの下方に板材１が無い場合には、そのような反射光は検出されない。したがって、複数の光電センサ素子４０Ｂの検出結果に基づいて、板材１の幅Ｗを検出することができる。つまり、板材１の幅Ｗが何種類かある場合（例えば、５種類）、搬送されてきた板材１がどの幅Ｗを有しているかを検出して、押し当て装置２３により、塗装ローラ１０を板材１の側面まで移動させその位置決めをすることができる。なお、幅検出器４０は、上記のような光学的センサではなく、センタリングマシン等で板材１を挟んでその幅Ｗを検出する機械的センサを用いることもできる。
【００２３】
また、板材１が搬送ローラ３により、塗装装置が設置された塗装工程エリアに搬入されたことを検知する搬入検知器と、板材１が搬送ローラ３により塗装工程エリアから搬出されたことを検知する搬出検知器を設け、搬入検知器により板材１の搬入が検知された時に塗料圧送ポンプ３０を稼働させ、搬出検知器により板材１の搬出が検知された時に塗料圧送ポンプ３０を停止させる制御装置（例えば、ＣＰＵ）を設けることが好ましい。これにより、塗装装置のＯＮ、ＯＦＦを制御し、塗装ローラ１０への塗料供給ロスを無くすことができる等の効果が得られ、塗料供給を適切に管理することができる。
【００２４】
搬入検知器及び搬出検知器は図示しないが、例えば、幅検出器４０と同様の構成の光学的センサで構成することができ、この光学的センサにより、板材１の搬入、搬出を検出できる。搬入検知器は、塗装工程エリアの入口に、搬出検知器は塗装工程エリアの出口に設けることが好ましい。
【００２５】
次に、塗装ローラ１０の詳細な構造を図３及び図４に基づいて説明する。塗装ローラ１０は、基本的には、円筒状回転体１１と、円筒状回転体１１を受ける第１の回転体受け部１１及び第２の回転体受け部２０とをスイベルジョイントを用いて接合したものである。
【００２６】
円筒状回転体１１（図３の斜めの実線部分）は、円筒の内面から外面に貫通する複数の塗料供給孔１２を有している。塗布ロール１３は、スポンジ材、フェルト材などの多孔質弾性材からなり、円筒状回転体１１の複数の塗料供給孔１２を覆い、円筒状回転体１１の外面に嵌着されている。
【００２７】
円筒状回転体１１の中には、塗料供給ホース２２を介して、液状の塗料が供給され、当該塗料は、複数の塗料供給孔１２を通して塗布ロール１３の全体に浸透する。この場合、塗布ロール１３への塗料を均一に浸透させるために、塗料供給孔１２の形成位置は均一に分布していることが好ましい。また、塗布ロール１３への塗料供給を円滑に行うために、塗料供給孔１２の開口径は、円筒状回転体１１の内面側で外面側より広くなるようにテーパー面が形成されていることが好ましい。
【００２８】
第１の回転体受け部１４（図３の斜めの破線部分）は、円筒形状を有しており、円筒状回転体１１の上部が、その円筒内側に嵌入され、当該円筒状回転体１１の上端面が当接する第１の段差面２５が内面に設けられている。第１のコネクタ部１５ａは、第１の回転体受け部１４の上端部に第１の回転体受け部１４と一体となって設けられ、円筒状回転体１１の中に塗料を供給する塗料供給ホース２２ａを第１の回転体受け部１４に連結するネジ部を有している。
【００２９】
第２の回転体受け部２０は、円筒形状を有しており、円筒状回転体１１の下部が、その円筒内側に嵌入され、当該円筒状回転体１１の下端面が当接する第２の段差面２６が内面に設けられている。第２のコネクタ部１５ｂは、第２の回転体受け部２０の下端部に第２の回転体受け部２０と一体となって設けられ、円筒状回転体１１の中の塗料を還流させる塗料還流ホース２２ｂを第２の回転体受け部２０に連結するネジ部を有している。
【００３０】
ボールベアリング１６ａ、１６ｂは、円筒状回転体１１の回転摩擦を低減するものであり、第１の回転体受け部１４に嵌入された円筒状回転体１１の上部の外周と、第１の回転体受け部１４の内面との接触面境界面に設けられている。ボールベアリング１６ｃ、１６ｄも、円筒状回転体１１の回転摩擦を低減するものであり、第２の回転体受け部２０に嵌入された円筒状回転体１１の下部の外周と、第２の回転体受け部２０の内面との接触面に設けられている。ボールベアリング１６ａ〜１６ｄは、前記接触面に形成されたリング状の空隙に、複数の同じ大きさの剛球５０が回転自在に嵌入されてなる。
【００３１】
第１のシール材１７ａは、円筒状回転体１１の上端面と、第１の回転体受け部１４の第１の段差面２５との間に挿入されており、円筒状回転体１１からの前記接触面に塗料が漏れるのを防止している。また、同様の目的により、第２のシール材１７ｂは、円筒状回転体１１の下端面と、第２の回転体受け部２０の第２の段差面２６のとの間に挿入されている。第１のシール材１７ａと第２のシール材１７ｂは、リング状の形状を呈しており、Ｏリングで構成することができる。
【００３２】
また、第１の回転体受け部１４の外面から内面に貫通する第１の潤滑油注入孔を形成し、当該第１の潤滑油注入孔に第１の潤滑油注入具１９ａを挿入することが好ましい。これにより、ボールベアリング１６ａ、１６ｂを含めて、円筒状回転体１１と第１の回転体受け部１４との接触面に潤滑油が供給されるので、両者の摩擦を更に低減することができる。
【００３３】
同様の目的で、第２の回転体受け部２０の外面から内面に貫通する第２の潤滑油注入孔を形成し、当該第２の潤滑油注入孔に第２の潤滑油注入具１９ｂを挿入することが好ましい。第１の潤滑油注入具１９ａと第２の潤滑油注入具１９ｂは、グリースニップルで構成することができる。
【００３４】
更に、ボールベアリング１６ｂの外側の第１の回転体受け部１４の端部と円筒状回転体１１との境界面に第１のダストシール１８ａを設けることが外部からのダストが浸入するのを防止する上で好ましい。同様の目的により、ボールベアリング１６ｃの上方の第２の回転体受け部２０の端部と円筒状回転体１１との境界面に第２のダストシール１８ｂを設けることが好ましい。
【００３５】
連結アーム２１は、第１及び第２の回転体受け部１４、２０に掛け渡され、両者を連結する。連結アーム２１の両端部は、第１及び第２の回転体受け部１４、２０の外面にそれぞれ溶接、ボルト締め等により固定される。押し当て装置２３は前述のように、伸縮棒２４を有し、この伸縮棒２４の先端が連結アーム２１に当接又は連結される。
【００３６】
上記のように構成された塗装ローラ１０によれば、円筒状回転体１１はボールベアリング機構、シール材等の採用により、第１及び第２の回転体受け部１４、２０に対して、低摩擦で円滑に回転することができ、また、塗料の不要な漏れを防止することができることから、板材１の側面に均一な厚さの塗装膜を形成することに寄与する。
【００３７】
なお、複数の板材１を積み重ね、それらの側面を一度に塗装する場合にも本実施形態の塗装装置を用いることができる。また、押し当て装置２３として、工作ロボットを用いて連結アーム２１を保持し、工作ロボットにより連結アーム２１に押し当て力を加えるようにしてもよい。さらに、本実施形態では、板材１の片方の側面を塗装しているが、塗装装置を板材１の両側にそれぞれ配置し、板材１の両方の側面を同時に塗装することもできる。
【符号の説明】
【００３８】
１  板材                      ２  基台
３  搬送ローラ                １０  塗装ローラ
１１  円筒状回転体            １２  塗料供給孔
１３  塗布ロール              １４  第１の回転体受け部
１５ａ  第１のコネクタ部      １５ｂ  第２のコネクタ部
１６ａ〜１６ｄ  ボールベアリング
１７ａ  第１のシール材          １７ｂ  第２のシール材
１８ａ  第１のダストシール      １８ｂ  第２のダストシール
１９ａ  第１の潤滑油注入具      １９ｂ  第２の潤滑油注入具
２０  第２の回転体受け部        ２１  連結アーム
２２ａ  塗料供給ホース          ２２ｂ  塗料還流ホース
２３  押し当て装置              ２４  伸縮棒
２５  第１の段差面              ２６  第２の段差面
２７  流量調整バルブ            ３０  塗料圧送ポンプ
３１  塗料貯留タンク            ４０  幅検出器
５０  剛球
【図１】
0005376686.tif 000002
【図２】
0005376686.tif 000003
【図３】
0005376686.tif 000004
【図４】
0005376686.tif 000005